日前，储能大讲堂之氢能及燃料电池专场在武汉成功举办，中国化学与物理电源行业协会储能应用分会为主办方之一。讲堂上，来自来自中广核集团的徐文辉先生回答了一些现场提问，浙商证券电力设备与新能源研究团队(郑丹丹团队)友情辑录如下。
提问：我们关注到，一些能源类的公司都有布局氢能和燃料电池的想法。你们(中广核)是中国很大的能源公司，核电的成本很低，你们对氢能是怎么考虑的?
徐文辉：首先谢谢你提这个问题。据我所知，几个能源央企都在做氢能方面的战略，国家能源局、国资委也在鼓励央企策划建立相关氢能及燃料电池创新技术联盟，通过共建技术平台、产业基金等方式扶持我们的社会资本及双创企业，共同推进氢能及燃料电池产业。
中广核是零碳能源提供商，拥有核、风、光、水、气等清洁能源发电资产，目前我们也着眼于国内电力过剩的情况，希望发挥中广核的作用，重点考虑P2G(电转气及氢储能技术的应用)。中广核是国内“五大四小”电力企业中唯一拥有燃料电池电站的运营商，在韩国拥有十几兆瓦的燃料电池电站。该燃料电池电站采用美国的MCFC燃料电池发电技术，中广核新能源是这个电站的运营投资方。
提问：您提到燃料电池时，都是定义成零排放的吗?是不是所有的能源，只要来源是没有排放的，都是零排放?还是，不管来源怎么样，只要在发电这个环节零排放就可以算?请谈一下，怎样理解零排放?另外，您如何理解能源互联网?
徐文辉：首先零排放，大家理解排的是什么。之前专家也介绍了，我个人是这样理解的：能源首先要有承载能源的物质和载体，以碳氢化合物为例，碳是结构载体，氢是能量载体。如果这样去理解的话，可以看到整个能源利用变化，就是如何让它的结构载体逐渐减少，且充分利用它的能量载体，终极目标是结构载体为零，全部是能量载体，也就是纯氢。因此，从能源载体的碳氢比变化来看，碳在能源物质中的成分逐步减少，氢的成分逐步增大，变成纯氢概念。有人讲能源利用中碳是无用的东西，我个人不这样认为，碳是有用的东西，可以作为结构物质使用，如碳纤维、石墨、石墨烯乃至碳纳米管，用来作为结构支撑或结构载体使用。我们在能源利用过程中，若电能来自于风、光、水、核等这些不含碳的绿色能源，且过程没有对环境增加任何的碳负担，我认为就是的零碳的绿色清洁能源生产过程。
刚才说到储能及能源互联网，第一个叫多能互补。不同能源之间的灵活的转换，第二指的是不同的灵活能源之间如何进行有效的匹配，满足用户能源的需求，电力生产侧、输配侧及用户需求侧如何进行有效的匹配，这是能源互联网。
现在我们谈谈储能技术。不同用电时段，电的价格是不一样的。因为电的生产方式不同，有连续性电源和不连续电源。需要通过电网调节和储能等手段来进行弥合和分配。关于电储能，举一个简单的例子，以我们老百姓来说，如果水价在每天的不同时段价格不一样，你想想你们家会做什么?你肯定用水桶、水箱甚至水缸等存水工具把水存下来，水价高的时候就用低价时存储的这个水。同样道理，若每天不同时段电价不同，你肯定也会选择在电价低时段把电存下来，高电价时利用存储的电能。但问题是，存水有方便可选的存储工具，但经济方便的储电(储能)设备还未大范围推广。没有有效的存电设施你就会想到储能，在高峰时段我们用的就是源网荷储不同能源和电力产品之间的协调匹配。
再说能源互联网，回到概念上来讲，需求侧响应、虚拟电站技术等就是根据用户的不同，以及电网负荷之间的匹配差之间衍生一系列的盈利模式。我们可以设想一个场景：屋顶有光伏板，院子里有一个风塔，你有一个电动汽车，家里还有一些空调、洗衣机、热水器电器设施，如何将你富余的电力存下来满足高峰时段的使用，怎么在下班的时候用空调开起来，而且用的是便宜电。传统互联网有一个存储的硬盘，存的是数据;能源互联网一定要有存储设施(储能工具)，存的有可能是水、电、热。
刚才大家提到制氢，我补充一个关于核能制氢的方案。未来可能会带来大规模的便宜的绿色能源制氢的方式叫热解水制氢。水电解会变成氢，水热解也可以变成氢，同样也产生氢气和氧气，但水热解需要的温度非常高，需要在4700K左右。如何实现各个热解条件，科学家们给我们提出了一个巧妙的转换方式，即水的热解方式转换成几个环节，引入一个中间的产物，加速反应进程，但不影响反应结果。我们假定为引入物质X，反应过程中它会把水分子的氧原子抢走，生成氢气和X的氧化物XOn，氧化物XOn分解温度低，在远低于4700K的温度下再进行一次分解，得到X和氧气(O2)。两次反应式合并，中间产物的XOn和X抵消了，最后的过程就是水的热解的环节，这就是加催化剂的水热解方式，可以有效降低反应所需温度效果。
(编者注：为帮助读者理解，我们整理了如下反应式，供参考。)
H2O+X→XO+H2;XO→X+1/2 O2
两式合并：H2O→H2+1/2 O2
太阳能的热解法，也是采取这种方法，咱们怎么找到一个很容易和水产生的热解的中间体(即催化剂)，这里面国际上有两类研究，一个是美国，第二个是日本的研究，里面提出了碘硫循环，将温度降下来，只要利用800到900度的热就可以进行，可以先生成碘化氢，中间的化学分子出来了以后全部抵消，会产生氢气，这是未来氢气便宜和大规模制配的方式。
(编者注：为帮助读者理解，我们整理了如下反应式，供参考。)
SO2+I2+2H2O→2HI+H2SO4
H2SO4→H2+SO2+1/2 O2
2HI→H2+I2
三式合并：H2O→H2+1/2 O2
我有一个问题，今天大家来，是为了氢能来的吗?我将氢的概念划分为几个词，氢气、氢能、燃料电池、新能源交通、新能源发电，把这几个词先分割开来看，氢能应用的时代到来了吗?个人认为为时尚早。在一定的区域一定有示范项目先运营起来才可能带动，先建根据地，做到星星之火，再在逐步形成燎原之势。
第二个问题，到现在为止我们生产氢气能用得了吗?用不了，消耗不了，因为氢能燃料电池没有出来，还在处于示范和推广阶段，刚才朱教授(编者注：朱斌，瑞典皇家工学院能源技术系教授级研究员、湖北省百人计划特聘教授)讲了，一定是在一定区域内先经过示范应用，看到效果才大面积推广。目前在氢能新能源汽车、物流等移动式应用领域，国家有补贴政策推动，但在固定式应用领域，包括分布式的燃料电池CHP发电，家庭热电联产应用等领域，还有待国家政策的牵引带动。
制出来的氢气放在哪里?如果用不了还要去制吗?目前市场有高纯氢的需求，油品加氢等等，让氢气先推广起来，把制氢储氢的设施用起来。如果使用过去的传统化工重整法制氢，有大量的碳排放。如果利用富余的风光水电，利用电解水制氢气(power-to-gas, P2G)，氢气将逐步从黑氢、灰氢过渡到纯绿氢的时代。以我接触的某跨国企业为例，他们过去采用传统方式生产氢气，但现在已经考虑采用可再生能源制备绿色氢气。
只有市场环境都起来之后，基础设施都匹配了，我们才可以预见到氢能社会的到来。我相信，中国氢能社会到来的时间会比国外晚，但是中国的示范应用不会比国外晚。日本现在有氢能应用的一系列的规划(如2020，2035等)，如果问氢能社会到什么时间会出现，2050年将会出现大规模的应用。但2020年日本的东京奥运会将会展示一个氢能源社会的示范应用，北京和张家口的冬奥会也会有氢能的展示。
延伸阅读：
氢储能系统关键技术及应用综述
原标题：徐文辉：清洁能源制氢储能，助力氢能示范项目发展
